مشاركة عبر

مشاركة الأقراص المُدارة لـ Azure

  • مقالة

ينطبق على: ✔️ أجهزة ظاهرية بنظام التشغيل Linux ✔️ أجهزة ظاهرية بنظام التشغيل Windows ✔️ مجموعات التوسعة المرنة ✔️ مجموعات التوسعة الموحدة

أقراص Azure المشتركة هي ميزة للأقراص المدارة من Azure تسمح لك بإرفاق قرص مدار بأجهزة ظاهرية متعددة (VMs) في وقت واحد. إرفاق قرص مدار إلى أجهزة ظاهرية متعددة يسمح لك إما بنشر تطبيقات متفاوتة المسافات جديدة أو الترحيل إلى Azure.

تتطلب الأقراص المشتركة مدير نظام مجموعة، مثل نظام مجموعة تجاوز الفشل ل Windows Server (WSFC)، أو Pacemaker، الذي يعالج اتصال عقدة نظام المجموعة وتأمين الكتابة. لا توفر الأقراص المُدارة المشتركة في الأصل نظام ملفات مُدار بشكل كامل يمكن الوصول إليه باستخدام SMB/NFS.

طريقة العمل

يمكن للأجهزة الظاهرية في نظام المجموعة قراءة القرص المرفق أو الكتابة إليه استناداً إلى الحجز الذي اختاره تطبيق نظام المجموعة باستخدام الحجوزات الدائمة لـ SCSI (SCSI PR). إن الحجوزات الدائمة لـ SCSI هي معيار صناعي تستخدمه التطبيقات التي تعمل على شبكة منطقة النظام (SAN) محلياً. يسمح تمكين الحجوزات الدائمة لـ SCSI على قرص مدار بترحيل هذه التطبيقات إلى Azure كما هي.

توفر الأقراص المدارة المشتركة موقع تخزين كتلة مشترك يمكن الوصول إليه من أجهزة ظاهرية متعددة، ويتم عرضها كأرقام وحدات منطقية (LUNs). ثم يتم تقديم أرقام الوحدات المنطقية إلى بادئ (جهاز ظاهري) من هدف (قرص). تبدو أرقام الوحدات المنطقية هذه وكأنها وحدة تخزين متصلة مباشرة (DAS) أو محرك أقراص محلي إلى الجهاز الظاهري.

القيود

قيود عامة

تحتوي الأقراص المشتركة على قيود عامة تنطبق على جميع الأقراص المشتركة، بغض النظر عن نوع القرص. كما أن لديها المزيد من القيود التي تنطبق فقط على أنواع معينة من الأقراص المشتركة. القائمة التالية هي قائمة القيود العامة:

  • حاليا، يمكن استخدام أقراص Ultra و Premium SSD v2 و Premium SSD و Standard SSD فقط كقرص مشترك
  • يمكن إرفاق الأقراص المشتركة بمجموعات مقياس الجهاز الظاهري الفردية ولكن لا يمكن تعريفها في نماذج مجموعة مقياس الجهاز الظاهري أو نشرها تلقائيا
  • لا يمكن توسيع القرص المشترك دون إلغاء تخصيص جميع الأجهزة الظاهرية التي يتم إرفاق القرص بها أو فصل القرص عن كل هذه الأجهزة الظاهرية
  • مسرع الكتابة غير مدعوم للأقراص المشتركة
  • التخزين المؤقت للمضيف غير مدعوم للأقراص المشتركة

يخضع كل قرص مُدار تم أيضًا تمكين الأقراص المشتركة له للقيود التالية، مرتَّبة حسب نوع القرص:

الأقراص الفائقة

تحتوي الأقراص الفائقة على قائمة منفصلة خاصة بها من القيود، لا علاقة لها بالأقراص المشتركة. للحصول على قيود القرص الفائق، راجع Using Azure ultra disks.

عند مشاركة الأقراص الفائقة، فإنها تتضمن القيود الإضافية التالية:

  • يمكن استخدام الأقراص الأساسية فقط مع بعض إصدارات مجموعة تجاوز فشل خادم Windows، للحصول على التفاصيل، راجع Failover clustering hardware requirements and storage options.
  • لا يمكن مشاركتها عبر مناطق التوفر.

الإصدار 2 من محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة المتميزة

تحتوي الأقراص المدارة Premium SSD v2 على قائمة منفصلة من القيود الخاصة بها، ولا علاقة لها بالأقراص المشتركة. بالنسبة لهذه القيود، راجع قيود Premium SSD v2.

عند مشاركة أقراص Premium SSD v2، فإن لديهم القيود الإضافية التالية:

  • يمكن استخدام الأقراص الأساسية فقط مع بعض إصدارات مجموعة تجاوز فشل خادم Windows، للحصول على التفاصيل، راجع Failover clustering hardware requirements and storage options.
  • لا يمكن مشاركتها عبر مناطق التوفر.

Premium SSD

  • يمكن تمكينها فقط على أقراص البيانات، وليس على أقراص نظام التشغيل.
  • التخزين المؤقت لمضيف غير متوفر لأقراص SSD المتميزة المزودة بـ maxShares>1.
  • لا يتوفر اندفاع القرص لأقراص SSD المتميزة المزود بـ maxShares>1.
  • عند استخدام مجموعات التوفر أو مجموعات مقياس الجهاز الظاهري مع الأقراص المشتركة ل Azure، لا يتم فرض محاذاة مجال خطأ التخزين مع مجال خطأ الجهاز الظاهري لقرص البيانات المشتركة.
  • عند استخدام مجموعات موضع التقارب (PPG)، يجب أن تشكل جميع الأجهزة الظاهرية التي تشترك في قرص جزءاً من PPG نفسه.
  • يمكن استخدام الأقراص الأساسية فقط مع بعض إصدارات مجموعة تجاوز فشل خادم Windows، للحصول على التفاصيل، راجع Failover clustering hardware requirements and storage options.
  • دعم استعادة موقع Azure غير متوفر بعد.
  • يتوفر Azure Backup من خلال Azure Disk Backup.
  • يتم دعم التشفير من جانب الخادم فقط، أما تشفير قرص Azure، فهو غير مدعوم حالياً.
  • لا يمكن مشاركتها إلا عبر مناطق التوفر إذا كنت تستخدم التخزين المتكرر للمنطقة للأقراص المدارة.

محركات الأقراص الثابتة القياسية (Standard SSDs)

متطلبات نظام التشغيل

تدعم الأقراص المشتركة العديد من أنظمة التشغيل. راجع أقسام Windows أو Linux لأنظمة التشغيل المدعومة.

الآثار المترتبة على الفواتير

عند مشاركة قرص، قد تتأثر الفوترة بطريقتين مختلفتين، بناءً على نوع القرص.

بالنسبة إلى أجهزة SSD المتميزة المشتركة، توجد رسوم إضافية تزيد مع كل جهاز ظاهري يُدخَل SSD إليه، وذلك بجانب تكلفة طبقة القرص. اطلع على أسعار الأقراص المُدارة للحصول على التفاصيل.

لا توجد رسوم إضافية على الأقراص الفائقة التي تُدخَل إلى كل جهاز ظاهري. تتم فوترتها على إجمالي IOPS وMB/s التي تم تكوين القرص لها. عادة، يحتوي القرص الفائق على اثنين من تقييدات الأداء التي تحدد إجمالي IOPS/MB/s. ومع ذلك، فعند تكوين هذا القرص الفائق كقرص مشترك، يفرض تقييدين آخرين على الأداء، ليصبح هناك أربعة تقييدات إجمالاً. يسمح هذان التقييدان الإضافيان بتعزيز الأداء بتكلفة إضافية ولكل مقياس قيمة افتراضية، ما يعزز من أداء القرص وتكلفته.

يقوم الأداء الأربعة بتقييد القرص الفائق المشترك وهو diskIOPSReadWrite و diskMB/sReadWrite و diskIOPSReadOnly و diskMB/sReadOnly. يمكن تكوين كل تقييد على الأداء بحيث يغير أداء القرص. يتم حساب أداء القرص الفائق المشترك بالطرق التالية: إجمالي IOPS المتوفرة (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) وإجمالي معدل النقل المقدم MB/s (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly).

بمجرد تحديد إجمالي عمليات الإدخال/الإخراج في الثانية وإجمالي معدل النقل المتاح، يمكنك استخدامهما في حاسبة الأسعار لتحديد تكلفة القرص الفائق المشترك.

أحجام الأقراص

في الوقت الحالي، يمكن فقط للأقراص الفائقة وSSD المتميزة v2 وSSD المتميزة وSSDs القياسية تمكين الأقراص المشتركة. قد يكون لأحجام الأقراص المختلفة حد maxShares مختلف لا يمكنك تجاوزه عند تعيين القيمة maxShares.

لكل قرص، يمكنك تحديد قيمة maxShares تمثل الحد الأقصى لعدد العُقد التي يمكن أن تشترك في القرص في وقت واحد. على سبيل المثال، إذا كنت تخطط لإعداد مجموعة تجاوز فشل العقدتين، يمكنك تعيين maxShares=2. القيمة القصوى هي الحد الأعلى. يمكن للعقد الانضمام إلى المجموعة أو مغادرتها (تحميل القرص أو إلغاء تحميله) طالما أن عدد العقد أقل من القيمة المحددة maxShares.

إشعار

لا يمكن تعيين القيمة maxShares أو تحريرها إلا عند فصل القرص عن جميع العقد.

نطاقات SSD الممتاز

يوضح الجدول التالي القيم القصوى المسموح بها لـ maxShares من خلال أحجام SSD الممتاز:

أحجام الأقراص حد maxShares
P1، P2، P3، P4، P6، P10، P15، P20 3
P30، وP40، وP50 5
P60، وP70، وP80 10

لا تتأثر حدود IOPS والنطاق الترددي للقرص بالقيمة maxShares. على سبيل المثال، الحد الأقصى لعملية الإدخال/الإخراج في الثانية لقرص P15 هو 1100، سواء أكان maxShares = 1 أم maxShares > 1.

نطاقات SSD القياسي

يوضح الجدول التالي القيم القصوى المسموح بها لـ maxShares بواسطة أحجام SSD القياسي:

أحجام الأقراص حد maxShares
E1، E2، E3، E4، E6، E10، E15، E20 3
E30، وE40، وE50 5
E60، وE70، وE80 10

لا تتأثر حدود IOPS والنطاق الترددي للقرص بالقيمة maxShares. على سبيل المثال، الحد الأقصى لعملية الإدخال/الإخراج في الثانية لقرص E15 هو 500، سواء أكان maxShares = 1 أم maxShares > 1.

نطاقات الأقراص الفائقة

الحد الأدنى للقيمة maxShares هو 1، بينما الحد الأقصى للقيمة maxShares هو 15. لا توجد قيود على الحجم على الأقراص الفائقة، ويمكن لأي قرص فائق الحجم استخدام أي قيمة لقيمة maxShares، تصل إلى القيمة القصوى.

نطاقات الإصدار 2 لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة المتميزة

الحد الأدنى للقيمة maxShares هو 1، بينما الحد الأقصى للقيمة maxShares هو 15. لا توجد قيود على الحجم على Premium SSD v2، يمكن لأي قرص Premium SSD v2 بأي حجم استخدام أي قيمة لـ maxShares، تصل إلى القيمة القصوى وتشملها.

عينة من أحمال العمل

Windows

يتم دعم أقراص Azure المشتركة على Windows Server 2008 والإصدارات الأحدث. تعتمد معظم إصدارات تكوين أنظمة المجموعات المستندة إلى Windows على نظام مجموعة تجاوز الفشل لـ Windows Server، التي تتعامل مع جميع البنية الأساسية لاتصالات عقدة نظام المجموعة، مما يسمح لتطبيقاتك بالاستفادة من أنماط الوصول المتوازية. يتيح نظام مجموعة تجاوز الفشل لـ Windows Server كلاً من الخيارات المستندة إلى CSV وغير المستندة إلى CSV وفقاً لإصدار خادم Windows Server الخاص بك. للحصول على التفاصيل، ارجع إلى إنشاء نظام مجموعة تجاوز الفشل.

تتضمن بعض التطبيقات الشائعة التي تعمل على نظام مجموعة تجاوز الفشل لـ Windows Server ما يلي:

Linux

يتم دعم أقراص Azure المشتركة على:

يمكن لأنظمة مجموعات Linux استخدام مديري نظام المجموعة مثل Pacemaker. يعتمد Pacemaker على Corosync، مما يتيح اتصالات نظام المجموعة للتطبيقات التي تم توزيعها في البيئات المتاحة بشكل كبير. تتضمن بعض أنظمة الملفات لنظام المجموعة الشائعة ocfs2 وgfs2. يمكنك استخدام الحجز المستمر لواجهة نظام كمبيوتر صغير (SCSI PR) و/أو جهاز كتلة STONITH (SBD) المستند إلى نماذج تكوين أنظمة المجموعات للوصول المحكم إلى القرص. عند استخدام SCSI PR، يمكنك التلاعب بالحجوزات والتسجيلات باستخدام أدوات مساعدة مثل fence_scsi وsg_persist.

تدفق الحجز المستمر

يوضح الرسم التخطيطي التالي عينة من تطبيق قاعدة بيانات لنظام مجموعة مكون من عقدتين يستخدم SCSI PR لتمكين تجاوز الفشل من عقدة إلى أخرى.

يتتكون نظام مجموعة مكوّن من عقدتين من Azure VM1 و VM2 وقرص مشترك بينهما. يتعامل تطبيق ما يعمل على نظام مجموعة مع الوصول إلى القرص.

التدفق كما يلي:

  1. يسجل تطبيق نظام المجموعة الذي يعمل على كل من Azure VM1 وVM2 هدف القراءة أو الكتابة على القرص.
  2. ثم يأخذ مثيل التطبيق على VM1 حجزاً حصرياً للكتابة على القرص.
  3. يتم فرض هذا الحجز على قرص Azure الخاص بك ويمكن لقاعدة البيانات الآن الكتابة حصرياً على القرص. لن تنجح أي عمليات كتابة من مثيل التطبيق على VM2.
  4. إذا تعطل مثيل التطبيق على VM1، يمكن للمثيل الموجود على VM2 الآن بدء تجاوز فشل قاعدة بيانات والاستيلاء على القرص.
  5. يتم الآن فرض هذا الحجز على قرص Azure ولن يقبل القرص بعد الآن عمليات الكتابة من VM1. سوف يقبل فقط الكتابة من VM2.
  6. يمكن لتطبيق نظام المجموعة إكمال تجاوز فشل قاعدة البيانات وتقديم الطلبات من VM2.

يوضح الرسم التخطيطي التالي حمل عمل نظام مجموعة شائع آخر يتكون من عقد متعددة تقرأ البيانات من القرص لتشغيل العمليات المتوازية، مثل التدريب على نماذج التعلم الآلي.

أربع عقد نظام مجموعة جهاز ظاهري، كل عقدة تسجل هدف الكتابة، يأخذ التطبيق الحجز الحصري لمعالجة نتائج الكتابة بشكل صحيح

التدفق كما يلي:

  1. يسجل تطبيق نظام المجموعة الذي يعمل على كافة الأجهزة الظاهرية هدف القراءة أو الكتابة على القرص.
  2. يأخذ مثيل التطبيق على VM1 حجزاً حصرياً للكتابة على القرص أثناء فتح القراءات على القرص من الأجهزة الظاهرية الأخرى.
  3. يتم فرض هذا الحجز على قرص Azure الخاص بك.
  4. يمكن الآن قراءة جميع العقد في نظام المجموعة من القرص. تقوم عقدة واحدة فقط بإعادة كتابة النتائج مرة أخرى على القرص، نيابة عن كافة العقد في نظام المجموعة.

تدفق حجز Ultra Disk وPremium SSD v2

توفر كل من أقراص Ultra والأقراص المدارة Premium SSD v2 تقييدين إضافيين، ما يمنح كل منهما ما مجموعه أربعة تقييدات. ونتيجة لذلك، يمكن أن يعمل تدفق الحجز كما هو موضح في القسم السابق، أو يمكنه تقييد الأداء وتوزيعه بشكل أكثر دقة.

صورة لجدول يصور وصول

تقييدات الأداء

تقييدات أداء محركات أقراص ذات الحالة الصلبة المتميزة

مع محرك أقراص ذو الحالة الصلبة المتميز، يتم إصلاح عملية الإدخال/الإخراج في الثانية ومعدل النقل، على سبيل المثال، IOPS من P30 هو 5000. تبقى هذه القيمة سواء تمت مشاركة القرص عبر جهازين ظاهريين أو 5 أجهزة ظاهرية. يمكن الوصول إلى حدود القرص من جهاز ظاهري واحد أو تقسيمها عبر جهازين ظاهريين أو أكثر.

تقييدات أداء Ultra Disk وPremium SSD v2

تتمتع كل من الأقراص الفائقة والأقراص المدارة Premium SSD v2 بالقدرة الفريدة للسماح لك بتعيين أدائك عن طريق الكشف عن السمات القابلة للتعديل والسماح لك بتعديلها. بشكل افتراضي، هناك سمتان قابلتان للتعديل فقط، ولكن تحتوي الأقراص الفائقة المشتركة والأقراص المدارة Premium SSD v2 على سمتين إضافيتين. تقوم Ultra Disks وPremium SSD v2 بتقسيم هذه السمات عبر كل جهاز ظاهري مرفق. للحصول على بعض الأمثلة حول كيفية عمل توزيع السعة وIOOPS ومعدل النقل هذا، راجع قسم الأمثلة.

السمة ‏‏الوصف
DiskIOPSReadWrite (قراءة/كتابة القرص IOPS) إجمالي عدد عمليات الإدخال/الإخراج في الثانية المسموح بها عبر جميع الأجهزة الظاهرية التي يُدخَل القرص المشترك فيها مع إذن وصول الإضافة والحذف.
DiskMB/sReadWrite (قراءة/كتابة معدل نقل القرص) إجمالي معدل النقل (MB/s) المسموح به عبر جميع الأجهزة الظاهرية التي تقوم بإدخال القرص المشترك مع إمكانية الوصول إلى الكتابة.
DiskIOPSReadOnly* (IOPS للقرص للقراءة فقط) إجمالي عدد عمليات الإدخال/الإخراج في الثانية المسموح بها عبر جميع الأجهزة الظاهرية التي تقوم بإدخال القرص المشترك باعتباره ReadOnly.
DiskMB/sReadOnly* (معدل نقل القرص للقراءة فقط) إجمالي معدل النقل (MB/s) المسموح به عبر جميع الأجهزة الظاهرية التي تقوم بإدخال القرص المشترك باعتباره ReadOnly.

* ينطبق على الأقراص الفائقة المشتركة والأقراص المدارة Premium SSD v2 المشتركة فقط

توضح الصيغ التالية كيف يمكن تعيين سمات الأداء، بما أنه يمكن تعديلها من قبل المستخدم:

  • DiskIOPSReadWrite (قراءة/كتابة القرص IOPS):
    • لديه حد أدنى أساسي IOPS من 100، للأقراص 100 جيبي بايت وأصغر.
      • بالنسبة للأقراص الأكبر من 100 جيبي بايت، الحد الأدنى الأساسي IOPS يمكنك تعيين زيادات بمقدار 1 لكل GiB. لذا فإن أقل عدد يمكنك تعيين DiskIOPSReadWrite لقرص 101 GiB هو 101 IOPS.
    • يتم تحديد الحد الأقصى الذي يمكنك تعيين هذه السمة بواسطة حجم القرص الخاص بك، والصيغة هي 300 * GiB، بحد أقصى 400,000.
  • DiskMB/sReadWrite (قراءة/كتابة معدل نقل القرص)
    • يتم تحديد الحد الأدنى لمعدل النقل (MB/s) لهذه السمة بواسطة IOPS الخاص بك، والصيغة هي 4 KiB في الثانية لكل IOPS. لذلك إذا كان لديك 101 IOPS، فإن الحد الأدنى للميغابايت/الثانية الذي يمكنك تعيينه هو 1.
    • يتم تحديد الحد الأقصى الذي يمكنك تعيين هذه السمة من خلال مقدار IOPS الذي قمت بتعيينه، والصيغة هي 256 KiB في الثانية لكل IOPS، بحد أقصى 10,000 ميغابايت/ثانية.
  • DiskIOPSReadOnly (IOPS للقرص للقراءة فقط)
    • الحد الأدنى ل IOPS الأساسي لهذه السمة هو 100. بالنسبة إلى DiskIOPSReadOnly، لا يزيد الأساس مع حجم القرص.
    • يتم تحديد الحد الأقصى الذي يمكنك تعيين هذه السمة بواسطة حجم القرص الخاص بك، والصيغة هي 300 * GiB، بحد أقصى 400,000.
  • DiskMB/sReadOnly (معدل نقل القرص للقراءة فقط)
    • الحد الأدنى لمعدل النقل (ميغابايت/ثانية) لهذه السمة هو 1. بالنسبة إلى DiskMB/sReadOnly، لا يزيد الأساس مع IOPS.
    • يتم تحديد الحد الأقصى الذي يمكنك تعيين هذه السمة من خلال مقدار IOPS الذي قمت بتعيينه، والصيغة هي 256 KiB في الثانية لكل IOPS، بحد أقصى 10,000 ميغابايت/ثانية.

الأمثلة

توضح الأمثلة التالية بعض السيناريوهات التي توضح كيفية عمل التقييد مع الأقراص الفائقة المشتركة، على وجه التحديد.

نظام مجموعة مكون من عقدتين باستخدام وحدات التخزين المشتركة لنظام المجموعة

فيما يلي مثال على نظام مجموعة تجاوز الفشل لـ Windows Server مكون من عقدتين باستخدام وحدات تخزين مشتركة لنظام المجموعة. باستخدام هذا التكوين، يتمتع كلا الجهازين الظاهريين بإمكانية الوصول المتزامن للكتابة على القرص ReadWrite، مما يؤدي إلى تقسيم التقييد عبر جهازين ظاهريين وعدم استخدام تقييد ReadOnly.

مثال على القرص الفائق المكون من عقدتين لـ CSV

نظام مجموعة مكون من عقدتين بدون وحدات تخزين مشاركة نظام المجموعة

فيما يلي مثال على نظام مجموعة تجاوز الفشل لـ Windows Server مكون من عقدتين لا يستخدم وحدات تخزين مشتركة لنظام المجموعة. باستخدام هذا التكوين، يتوفر جهاز ظاهري واحد فقط لديه حق الوصول إلى الكتابة على القرص. ينتج عن هذا استخدام تقييد ReadWrite حصرياً للجهاز الظاهري الأساسي واستخدام تقييد ReadOnly فقط بواسطة الجهاز الظاهري الثانوي.

مثال على القرص الفائق لغير CSV المكون من عقدتين لـ CSV

نظام مجموعة Linux المكون من أربع عقد

فيما يلي مثال على نظام مجموعة Linux المكون من 4 عقد مع كاتب واحد وثلاثة قراء لتوسيع النطاق. باستخدام هذا التكوين، يتوفر جهاز ظاهري واحد فقط لديه حق الوصول إلى الكتابة على القرص. ينتج عن هذا استخدام تقييد ReadWrite حصرياً للجهاز الظاهري الأساسي وتقسيم تقييد ReadOnly فقط بواسطة الأجهزة الظاهرية الثانوية.

مثال على التقييد الفائق المكون من أربع عقد

تسعير Ultra Disk وPremium SSD v2 المشترك

يتم تسعير كل من الأقراص الفائقة المشتركة والأقراص المدارة Premium SSD v2 المشتركة استنادا إلى السعة المتوفرة، وإجمالي IOPS المقدمة (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) وإجمالي معدل النقل المتوفر MB/s (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly). لا توجد رسوم إضافية لكل إدخال جهاز ظاهري إضافي. على سبيل المثال، قرص Ultra مشترك مع التكوين التالي (diskSizeGB: 1024، DiskIOPSReadWrite: 10000، DiskMB/sReadWrite: 600، DiskIOPSReadOnly: 100، DiskMB/sReadOnly: 1) مشحون ب 1024 GiB و10100 IOPS و601 ميغابايت/ثانية بغض النظر عما إذا كان مثبتا على جهازين ظاهريين أو خمسة أجهزة ظاهرية.

الخطوات التالية

إذا كنت مهتماً بتمكين الأقراص المشتركة واستخدامها للأقراص المدارة، فانتقل إلى مقالتنا تمكين القرص المشترك

إذا كانت لديك أسئلة إضافية، فشاهد قسم الأقراص المشتركة في الأسئلة المتداولة.